KR100378723B1

KR100378723B1 - 분사밸브용노즐판과이노즐판의제조방법

Info

Publication number: KR100378723B1
Application number: KR1019960702765A
Authority: KR
Inventors: 플릭 고트프리트; 단테스 귄터; 모에르쉬 길베르트; 노박 데트레프; 헤야쎄 외르그
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1995-04-13
Publication date: 2003-06-12
Also published as: BR9506393A; US5730368A; WO1996010694A1; EP0740743B1; DE59509640D1; CN1064744C; CN1136343A; DE4435163A1; JPH09506409A; KR960706023A; EP0740743A1

Abstract

본 발명은 유체, 특히 연료를 위한 하나의 축방향 관형 통로를 가지고, 상기 관형 통로는 하류방향으로 순차적으로 필터(42), 환형 챔버(47), 및 연속된 환형 간극(35)으로 이루어져 있는 노즐판에 관한 것이다. 이와 같은 구성에 의해, 튜울립 형태의 하나의 연속 분류 박층(31)을 형성할 수 있으며, 분류 박층은 하류의 방향으로 점점 얇아지고, 최소 방울로 분리된다. 그 결과, 내연기관의 배기 가스 방출이 더욱 감소되고, 연료 소비량도 감소된다. 노즐판은, 특히 혼합 기체 압축 외부 점화식 내연기관의 연료 분사 장치의 분사밸브에 적합하다.

Description

분사밸브용 노즐판과 이 노즐판의 제조 방법

본 발명은, 특히 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 분사밸브용 노즐판과, 청구항 제 28 항의 전제부에 따른 노즐판 제조 방법에 관한 것이다.

독일-오스트리아 특허 제 27 23 280 호에는 노즐구멍의 하류쪽에 연료분출부재가 얇은 평면 원판 형태로 형성되어 있는 연료분사밸브가 기재되어 있는데, 여기서 원판에는 그의 원호 상에 협소한 복수의 슬릿이 아치형으로 형성되어 있다. 원판에 에칭으로 형성된 아치형 슬릿은 이 슬릿의 형상과, 반경방향 폭 및 원호 길이가 작은 물방울 형태의 연료분사막을 형성할 수 있도록 구성하고 있다. 그룹을 이루어 배치된 아치형의 각 슬릿은 이 슬릿의 수평면 내에서 제한되는 기하학적 형태에 따라 연료를 분산시킨다. 이 때, 개별 슬릿 그룹은 연료를 목적하는 방식으로 적용하기 위해서 서로에 대해 매우 정확하게 설치되어야 한다. 아치형 슬릿은 작동부재의 전체 축방향 진행 거리에 걸쳐서 각각 일정한 구멍폭을 갖는다. 또한, 분무는 작동부재의 평면 내에서 수평한 반경방향 슬릿 형상에 의해서 개선될 수 있다. 그룹으로 형성된 슬릿을 고려할 때, 완전히 균일한 연료분사는 얻을 수 없다.

본 발명의 장점

이에 비하여, 청구항 제 1 항의 특징을 갖는 본 발명에 따른 노즐판은 공지된 노즐판과 비교하여 명백히 개선된 분무재를 가지며, 추가의 에너지를 사용하지않고도 연료의 균일한 미세 분무를 얻을 수 있다. 이것은 노즐판이 적어도 하나의 연속된 환형 간극을 갖춤으로써 분사 연료가 직접 환형 간극의 하류쪽에서 밀집된 환형의 얇은 제트층을 형성하게 되어 달성된다. 노즐판이나 환형 간극의 형상에 따라, 그와 같은 박층 분류는 절두 원추형이나 튜울립 형상을 이룬다. 이와 같은 연료의 원추 형상은 표면장력에 의해 하류방향으로, 그리고 또한 직경이 증가함에 따라 연료가 형성하는 막의 두께가 가장 작은 방울로 분할될 때까지 점점 얇아진다. 이와 같은 미세한 방울들은 공지 기술에 비해 감소된, 소위 소이터 평균 직경(Sauter Mean Diameter; SMD)을 가지며, 또한 분사된 연료 방울의 평균 직경이 감소되는 데, 이 경우에는 60㎛ 이하의 SMD를 얻을 수 있다. 따라서, 결과적으로 내연기관의 배기가스 방출을 추가로 감소시킬 수 있으며, 또한 마찬가지로 연료 소비량을 줄일 수 있다.

본 발명에 따른 구성에 의해 얻을 수 있는 또 다른 장점으로는, 분사되는 연료가 비교적 큰 분사면에 균일하게 분포된다는 것이다. 이로 인해, 분사된 박층 분류 후에 형성되는 연료 분무에서 방울 패킹밀도가 낮게 얻어지게 되어 내연기관의 흡입 공기 유동과 양호하게 혼합된다. 또한, 방울들의 응결, 즉 큰 방울로의 재결합의 우려가 적다.

본 발명에 따른 노즐판에서는, 환형 간극의 상류측에 삽입된 미세공의 필터가 특히 유리하다. 필터의 기능은 연료 내에 포함되는 환형 간극 이상의 큰 오염 입자를 노즐판의 입구로부터 제거하는 것이다. 이로써, 환형 간극은 폐쇄되지 않는다. 또한, 필터는 정류기로서 구성되고, 이 정류기를 통하여 접근하는 연료를 안정시키고, 난류, 예를 들면 유동 변화와 소용돌이를 감소시킨다. 미세하게 붕괴되는 안정된 박층 분류를 형성하기 위해서는 노즐관 내의 유동은 난류가 적을 필요가 있다.

축방향 환형 간극 높이를 변화시킴으로써 얇은 박층 각도를 변화시킬 수 있는 것도 장점이다. 환형 간극 높이의 변화는 관류 변화의 원인이 되지는 않는다. 이것은 유동이 환형 간극 내에서 한쪽으로 떨어져 있기 때문이다. 따라서, 관류는 환형 간극 폭에 의해, 그리고 박층 각도는 환형 간극 높이에 의해 서로 독립적으로 조절될 수 있다.

종속항에 기재된 특징에 의해, 청구항 제 1 항의 노즐판의 유리한 개선이 가능하다.

본 발명에 따른 노즐판을 사용하는 유리한 형식으로서, 중심축선이 노즐의 종축선에 대해 평행이 아닌 박층 분류도 가능한 데, 이것을 경사 제트 분류라고 한다. 경사 분류는 원형의 환형 간극을 판 종축선에 대해 편심되게 구성하든가, 또는 환형 간극을 원형에서 벗어난 형태로 구성함으로써 방지된다. 경사 분류는 분사밸브의 구조적인 이유로 내연기관의 흡인관 내에 발생시키기에는 적합하지 않은 경우에 유익하다. 새로운 노즐판은 유입 밸브에 직접 유도될 수 있다.

또 다른 장점은 하나의 노즐판에 두 개의 관형 간극을 사용함으로써 얻어진다. 이렇게 함으로써, 각 환형 간극으로부터 각각 튜울립 모양의 박층 분류가 유도된다. 이와 같은 노즐판은 다점 분사와 관련하여, 하나의 분사밸브에 의해 내연 기관의 실린더 당 각각 두 개의 입구판에 분사하는 경우에 특히 적합하다.

유동 기술의 관점에서, 축방향의 환형 간극 엇갈림을 설계하는 것이 유리하다. 환형 간극 엇갈림은 유동의 환형 챔버의 형상에 의해 한정된 반경방향의 속도 성분을 거의 유지하도록 작용한다. 즉, 환형 간극의 가장 협소한 횡단면에서의 유동 경과 거리가 최소로 축소된다. 환형 간극 엇갈림에 의해 유동 박막화를 개선시킬 수 있고, 따라서 박층 분류 내의 난류가 또한 감소되고, 이로 인해 최종적으로 연료의 개선된 분무가 행해진다. 또한, 유리한 형식으로, 환형 간극 엇갈림의 종류 및 크기와 관련하여 분사각에 큰 영향을 미친다.

노즐판을 제조하기 위한, 청구항 제 28 항 기재의 특징을 구비한 본 발명에 따른 방법에 의해 얻어지는 장점으로는, 그 자체로 공지된 방법이 마이크로 구조의 제조를 위한 공정과 조합되고, 이로 인해 경제적으로 복수의 노즐판을 동시에 정확히 동일 실시형태로 제조하는 것이 가능하다. 즉, 격자 모양으로 배치된 본 발명에 따른 수백 개의 노즐판이 동시에 제조됨으로써, 노즐판 당 작업 비용이 크게 감소된다.

종속항에 기재된 수단에 의해, 청구항 제 28 항에 기재된 바와 같이 제조 방법의 유리한 개선이 가능하다.

본 발명에 따른 노즐판을 제조하기 위해서는, 엑시머 레이저에 의한 응용 또는 다이아몬드 선반 절삭과 같은 마이크로 구조화의 방법을 사출 및 전기 도금 방법과 함께 사용하는 경우에 특히 유리하다. 이와 같은 제조 기술은 지금까지는 알려져 있지 않다. 장점으로는, 마이크로 구조 부분으로서 매우 정확하게 제조된 원형을 사용하여 전기 도금에 의해 고정밀도를 갖는 엠보싱 다이(embossing die)를성형하는 것이 가능하고, 이로 인해 노즐판을 일정한 품질로 적어도 1만회 이상 제조할 수 있다는 장점이 있다.

이하에서, 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 기술한다.

제 1 도는 본 발명에 따른 노즐판을 구비한 분사밸브를 부분적으로 도시한 도면.

제 2A 도는 환형 간극에서의 분무의 물리적 원리를 도시한 도면.

제 2B 도는 환형 간극 노즐에 의해 형성된 박층 분류의 원리적인 형상을 도시한 도면.

제 3 도는 제 1 실시예의 노즐판의 부분 종단면도.

제 4 도는 벌집 형상의 미세공을 갖는 필터가 구비된 노즐판의 평면도.

제 5 도는 노즐판 영역의 유동 상태를 도시한 도면.

제 6 도는 제 2 실시예의 노즐판의 부분 종단면도.

제 7 도는 제 3 실시예의 노즐판의 부분 종단면도.

제 7A 도 내지 제 7E 도는 환형 간극 엇갈림에 대한 5개의 실시예를 도시한 도면.

제 8 도는 제 4 실시예의 노즐판의 부분 종단면도.

제 9 도는 제 8 도의 노즐판의 상면(좌측) 및 저면(우측)을 조합하여 도시한 도면.

제 10 도는 제 5 실시예의 노즐판의 부분 종단면도.

제 11 도는 제 6 실시예의 노즐판의 부분 저면도.

제 12 도는 제 7 실시예의 노즐판의 부분 저면도.

제 13 도는 제 11 도와 제 12 도의 선 XIII - XIII에 따른 종단면도.

제 14 도는 제 8 실시예의 노즐판의 저면도.

제 15 도는 반경방향 슬릿이 구비된 필터를 도시한 도면.

제 16 도 내지 제 32 도는 3개의 노즐판을 제조하기 위한 단계를 도시한 도면.

제 1 도에서는, 일실시예로서, 밸브를 혼합 압축식 및 외부 점화식 내연기관의 연료분사장치를 위한 분사밸브의 형태로 부분적으로 도시한다. 분사밸브는 파이프 형태의 밸브시트 지지체(1)를 가지고, 밸브시트 지지체 내에 판 종축선(2)에 대해 동축으로 세로구멍(3)이 형성되어 있다. 세로구멍(3) 내에, 예를 들면 파이프 형태의 판 니들(5)을 배치하고 있고, 판 니들이 하류측의 단부(6)에서, 예를 들면 구 형상의 판 폐쇄체(7)에 결합되어 있으며, 판 폐쇄체의 주위에, 예를 들면 5 개의 테이퍼부(8)가 설치되어 있다.

분사밸브의 조작은 공지의 형식으로, 예를 들면 전자식으로 행해진다. 판 니들(5)의 축방향 운동으로 인해, 그리고 분사밸브의 복원 용수철(도시 안함)의 복원력에 저항한 개방 또는 폐쇄로 인해, 자기 코일(10), 가동자(11) 및 코어(12)가 구비된 전자식 회로가 사용된다. 가동자(11)는, 예를 들면 레이저를 사용한 용접 이음매에 의해 판 니들(5)의, 판 폐쇄체(7)와 반대측의 단부에 결합되고, 코어(12)로향하게 되어 있다.

축방향 운동 중의 판 폐쇄체(7)를 안내하기 위해, 밸브시트 부재(16)의 안내 공(15)이 사용되고 있다. 밸브시트 지지체(1)의, 코어(12)와 반대 측 하류측의 단부에서 판 종축선(2)에 대해 동축인 세로구멍(3) 내에, 원통형의 밸브시트 부재(16)가 용접에 의해 밀접하게 짜 넣어져 있다. 밸브시트 부재(16)는 판 폐쇄체(7)와 반대측의 하단면(17)에서, 예를 들면 작은 바늘모양의 지지 원판(21)에 동축으로 견고하게 결합되고, 따라서 지지 원판이 직접 밸브시트 부재(16)에 접촉하고 있다. 지지 원판(21)은, 이 경우에 이미 공지된 작은 바늘모양의 분사공 원판과 유사한 형태를 가지며, 지지 원판(21)의 중앙 영역이 본 발명에 따른 노즐판(23)을 수용하기 위해 관통공(22)을 구비하고 있다.

밸브시트 부재(16)와 지지 원판(21)의 결합이, 예를 들면 레이저를 사용하여 형성된 환상의 밀접한 제 1 용접 이음매(25)에 의해 행해지고 있다. 이와 같은 조립 형식에 의해, 관통공(22) 및 상기 관통공 내에 채워진 노즐판(23)을 구비하는 중앙 영역에서의 지지 원판(21)이 부적당하게 형성되는 우려가 피해진다. 지지 원판(21)은 또한, 밸브시트 지지체(1)의 세로구멍(3)의 벽에, 예를 들면 환상의 밀접한 제 2 용접 이음매(30)에 의해 결합되어 있다.

밸브시트 부재(16) 및 작은 바늘모양의 지지 원판(21)으로 이루어지는 밸브시트 부분의, 세로구멍(3) 내로 강제 삽입된 넣은 깊이는 판 니들(5)의 행정의 크기를 한정하고 있고, 이것은 판 니들(5)의 한쪽 종단 위치가 자기 코일(10)의 비여기 상태에서 판 폐쇄체(7)와 밸브시트 부재(16)의 밸브시트면(29)과의 접촉에 의해한정되고 있기 때문이다. 판 니들(5)의 다른 쪽 종단 위치가 자기 코일(10)의 여기 상태에서, 예를 들면 가동자(11)와 코어(12)와의 접촉에 의해 한정된다. 이와 같이 하여, 판 니들(5)의 양쪽 종단 위치간의 거리가 행정을 형성하고 있다.

구형의 판 폐쇄체(7)는 밸브시트 부재(16)의 유동방향으로 원추형으로 끝이 모이는 밸브시트면(29)과 협동하도록 되어 있고, 밸브시트면은 축방향으로 밸브시트 부재(16)의 안내공(15)과 하단면(17)과의 사이에 형성되어 있다.

지지 원판(21)의 관통공(22) 내에 배치되고, 지지 원판(21)에 의해 직접 밸브시트 부재(16)의 단면(17)에 유지된 노즐판(23)은 제 1 도에서는 간단히 실시예로서 도시하고, 또 다른 도면을 사용하여 상세히 설명한다.

제 2A 도에서는 먼저 환형 간극 노즐(32)에서의 링 모양의 박층 분류의 발생 및 물리적인 분산 원리가 개략적으로 도시되어 있고, 제 2B 도에는, 환형 간극 노즐(32)에 의해 형성된 튜울립 형상의 박층 분류(31)의 원리적인 형태가 도시되어 있다. 유체의 박층 분류 형성의 원리는, 예를 들면 공지의 중공 원추형 노즐로부터 본 발명에 따른 노즐판(23) 내에 배치된 환형 간극 노즐(32)에 매우 간단히 전용 가능하다. 본 발명은 방울의 전체 표면이 가능한 한 큰 연료 분무를 형성하는 원리에 근거하고 있다. 방울의 전체 표면이 큰 것은 연료량이 가능한 한 많은 작은 방울로 분포하는 것과 같은 의미이다. 방울의 전체 표면을 크게 형성하기 위해서는, 존재하는 유동 에너지(노즐의 연료 출구의 운동 에너지)가 가능한 많지만, 유출하는 연료 분류의 표면장력으로 변환되면 안된다. 표면장력은 유체 분류의 자유로운 표면을 작게 유지한다.

연료 당 큰 표면의 분류 기하형상은 특히 제 2B 도에 명료하게 도시되어 있는 바와 같이, 가능한 얇은 중공 액체 박층 분류(31)이다. 이와 같은 박층 분류(31)는 본 발명에 따른 노즐판(23)의 출구이며, 가능한 큰 직경의 협소한 환형 간극(35)에 의해 형성된다. 하류방향으로, 박층 분류(31)의 박막화가 박층 분류 주위의 튜울립 형상에 따라 증대하여 조성된다. 이로 인해, 자유로운 분류 표면이 더욱 증대되고, 박층 분류(31)가 대응하여 작은 방울(38)로 붕괴된다. 또한, 공간적인 방울 밀도는 큰 박층 분류 횡단면에서는 작게 됨으로써, 연료 분무 내에서의 큰 방울로의 방울 재결합(방울 재응집)은 대체로 낮다. 박층 분류 붕괴는 환형 간극(35)에 대한 한정된 축방향 거리에서 발생한다. 박층 분류(31)를 둘러싸는 가스의 공기력의 상호작용에 의해, 박층 분류 표면이 노즐판(23)에 대한 거리가 증대함에 따라 점점 강하게 물결치고(테일러 진동:36), 이 경우에 진동(36)을 제 2A 도에서는 확대하여 도시하였다. 박층 분류(31) 내의 불안정성은 환형 간극(35)으로부터의 거리가 증대함에 따라 점점 소정의 점(37)까지 증대하여, 이 점에서 최소의 연료 방울(38)로 급격한 붕괴가 발생한다. 이와 같은 배치에 있어서의 장점으로는, 박층 분류(31) 내에서 발생하는 물결침 외에 또 다른 난류가 발생하지는 않는다. 따라서, 예를 들면 하류로 향하여 얇게 되는 박층 분류(31) 내에서 부적합한 국소적으로 두꺼운 부분, 소위 버섯 모양부분이 방지된다. 환형 간극(35)에 있어서 보다도 큰 직경의 원추형 박층 분류 확대에 있어서 구애됨이 없이, 분무 원추각 α 의 비교적 작게 실현 가능하다. 그 이유는 튜울립 형상의 박층 분류 확산에 있다. 분무 원추각 α 는 반경방향의 박층 분류 확산을 반영하는 전각이고, 박층 분류 확산은 노즐판(23)으로부터의 소정 거리(X; 예를 들면, 100mm)에서의 방울(38)의 가상 충돌면(39)에서 종결된다. 이에 반하여, 박층 분류(31)의, 직접 환형 간극판(32)에서 발생하는 각도를 분사각 β 라 칭한다. 박층 분류(31)의 튜울립 형상에 따라, 분사각 β 가 분무 원추각 α 보다 일반적으로 크게 되어 있다. 튜울립 형상은 주위 가스로 가득 채워진 중앙의 박층 분류 중공실(40) 내의 부압 코어에 의해 발생한다. 박층 분류(31)에 의해 가스 내에 힐센 소용돌이(Hillschen Vortex)형의 운동이 발생된다. 이와 같은 소용돌이 운동이 부압을 발생시키고, 부압이 박층 분류(31)를 하류의 방향으로, 튜울립 형상으로, 내측으로 끌어당긴다.

중요한 것은, 박층 분류(31)는 주위에 막혀서 중단되지 않게 형성되어 있다는 점이다. 그렇지 않은 경우에는 하나의 박층 분류의 갈라진 곳에 자유로운 두개의 박층 분류 단부를 발생시키고, 상기 박층 분류 단부가 표면장력의 물리현상에 따라 크게 팽창하여 집결한다. 그 결과, 박층 분류의 갈라진 곳에서 큰 방울 또는 버섯 모양 부분이 발생한다. 또한, 박층 분류 중단의 경우에는 튜울립 형태의 박층 분류 과정도 방해받는다. 따라서, 박층 분류(31)는 원추형에 상응하게 큰 분무 원추각 α로 진행한다.

주위에 막혀서 중단되지 않는 박층 분류(31)는 노즐판(23)에 설계된 중단되지 않는 환형 간극(35)에 의해 얻어진다. 매우 협소한 환형 간극(35)을 연료 내의 오물 입자에 의해 폐쇄시키지 않기 위해서, 노즐판(23) 내에 필터(42)를 배치하는 것이 유리하다. 또한, 최적 박층 분류(31)를 위한 요건으로는, 환형 간극(35)의 유입측에 다가오는 유동 펄스를 주위에 걸쳐서 균일하게 분배할 필요가 있다.

닫혀진 박층 분류(31)가 조기에 작은 직경으로 붕괴하지 않는 바와 같이, 환형 간극내의 유동이 노즐판(23)으로부터 박판상으로 유출하지 않으면 안된다. 유동 변동은 불안정한 박층 분류(31)를 조기에 붕괴 진동시키지 않기 위해 꼭 필요하다. 여기에 열거된 요건은 중단되지 않는 하나 이상의 환형 간극(35) 및 하나 이상의 필터(42)를 포함하는 본 발명에 따른 노즐판(23)에 의해 충족된다.

제 3 도에는 노즐판(23)이 부분적으로 축선을 따른 종단면으로서, 분사밸브 내에 짜 넣어진 상태로 도시되어 있다. 노즐판(23)은 주위에, 예를 들면 축방향으로 계단처럼 부착된 원형의 편평한 원판으로서 구성되어 있다. 지지 원판(21) 내에 노즐판(23)을 중심에 두어 배치하고 있다. 분사밸브, 특히 밸브시트 부재(16)에 노즐판(23)을 고정하는 것은, 예를 들면 지지 원판(21)의 윤곽을 따라 가능한 꽉 조임으로써 행해진다. 노즐판(23)을 밸브시트 부재(16)에 간접적으로 고정하는 것과 같이 꽉 조이는 데에는, 용접 또는 납땜과 같은 방법에 의해 미세한 환형 간극에 온도에 기인하는 변형을 완전히 피할 수 있다는 장점이 있다. 지지 원판(21)에 부착된 관통공(22)은 노즐판(23)에 응력을 가하지 않고 수용 가능하게 매우 정확히 제조되어 있다. 노즐판(23)은 계단처럼 부착된 외측 윤곽 대신에 축방향으로 완전히 평평한 외측 윤곽을 가지고 있으면 양호하다.

노즐판(23)을 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법에 의해, 축방향에 서로 인접하여 나란한 두 개의 구획(44, 45)으로 구성된 구조가 얻어진다. 상측 부분(44)은 판 폐쇄체(7) 및 밸브시트 부재(16)를 향하여 구성되어 있는 데 반하여, 하측 부분(45)은 노즐판(23)의, 판 폐쇄체(7)와 반대방향의 하류측에 단부를 이루고 있다. 실시예에 있어서 하측 부분(45)보다 약간 큰 직경을 갖는 상측 부분(44) 내에 필터(42)가 설계되어 있다. 이에 비해 노즐판(23)의 하측 부분(45)은 하류를 향하여 수렴하는 측면에 형성된 환형 챔버(47) 및 환형 간극(35)을 가지고 있다. 노즐 판(23)의 외측의 주위 윤곽에 대응하여 지지 원판(21)의 관통공(22)도 형성되어 있다. 이 때문에, 지지 원판(21)은 적어도 반경방향을 향하여 관통공(22)에 직접 연속하여 꽉 조여지는 영역(48)에서 노즐판(23)과 동일 두께를 가지고 있다. 그 밖의 장소에서는 지지 원판(21)은 얇고, 예를 들면 꽉 조여지는 영역(48)의 두께의 2/3로 형성되어 있다. 노즐판(23)은 직경 5mm의 경우에는, 예를 들면 350㎛의 두께를 가지고 있고, 이 경우에는 상측 부분(44)은, 예를 들면 150㎛의 두께를 가지고 있고, 하측 부분(45)은 200㎛의 두께이다. 노즐판(23)의 이러한 치수 및 명세서에서 기술하는 또 다른 척도는 모두 이해를 용이하게 하기 위해 사용되고 있는 것이며, 발명을 결코 한정하는 것은 아니다.

연료로 이루어진 연속 튜울립 형태의 박층 분류(31)를 얻기 위해 미리 사전에 기술한 요건은 후술하는 노즐판(23)의 특징에 의해 충족된다:

- 노즐판(23)의 상측 부분(44) 내의 필터(42)의 미세공 구조,

- 필터(42)의 미세공 사이의 작은 벽두께,

- 하측 부분(45) 내의 주위에 막혀 중단되지 않게 형성되어 유동방향으로 연속적으로 끝이 얇게 되는 환상의 환형 챔버(47),

- 환형 챔버(47)의 하류측의 종단부에 중단되지 않는 환상의 링 간극(35).

실시예에 있어서 원형의 필터(42)는 완전히 원주방향으로 노즐판(23)의 링형상의 외부 영역(50) 및 내측의 원형의 내부 영역(51)에 의해 둘러싸여지도록 상측 부분(44) 내에 배치되어 있다. 상측 부분(44)의 외부 영역(50) 및 내부 영역(51)은 축방향의 두께가 일정한 치수를 가지도록 하며, 하측 부분(45)으로 계속되고, 그 곳에서 변화하는 윤곽에 의해 환형 챔버(47)를 형성하고 있다. 본 발명에 따른 노즐판(23)의 평면도인 제 4 도에, 상측 부분(44) 내의 내부 영역(51)과 외부 영역(50) 사이에 필터(42)의 배치가 명료하게 도시되어 있다. 필터(42)의 미세공은, 예를 들면 판 종축선(2)에 대해 평행으로 신장하여 얇은 브리지에 의해 서로 분리된 복수의 미세공(53)을 설계함으로써 얻어진다. 제 4 도에서 미세공(53)은 벌집 모양의 6각형의 횡단면으로 도시되어 있다. 6각형의 미세공(53)이 구비된 필터(42)의 벌집 모양 구조 이외에 3각형, 4각형, 5각형 또는 다각형, 원형 또는 타원형의 횡단면을 가지는 미세공도 생각된다. 환형 간극(35)의 크기 또는 개구폭 b와 관련하여, 필터(42)의 개별 미세공(53)의 개구폭은, 예를 들면 35㎛인 데 반하여, 미세공(53) 간의 벽두께는, 예를 들면 10㎛이다.

도시하지 않은 또 다른 변형예로서는, 반경방향으로 신장하며 또한 원형으로 배치되는 브리지가 매우 짧은 거리에서 반복하여 교차하고 있고, 이로 인해 필터(42)에 격자 모양이 형성된다. 이것과 어느 정도 상이한 구조를 제 15 도의 필터(42)가 가지고 있고, 상기 필터는 직경이 상이한 두 개의 원형 필터 링(43)으로 형성되어 있으며, 이 경우에는 직경이 작은 쪽의 필터 링(43)이 직경이 큰 쪽의 외측 필터 링(43)에 의해 완전히 둘러싸여 있으며, 양쪽의 필터 링(43)이 하나의 원형의 필터 브리지(46)를 개재하여 서로 결합되어 있다. 각 필터 링(43)은 복수의반경 방향 슬릿(53')을 가지며, 반경방향 슬릿이 또 다른 실시예의 미세공(53)에 대응하고 있어, 각각 협소한 브리지에 의해 서로 구분되고 있다.

필터(42)의 기능은 연료 내에 포함된 개구폭(환형 간극 폭) b보다 큰 오물 입자를 노즐판 내에 침입시키지 않도록 멀리 두는 데 있다. 이로 인해, 환형 간극(35)이 폐쇄되지 않는다. 이 때문에, 환형 간극의 50㎛의 개구폭 b에 있어서는, 필터(42) 내의 직경 35㎛의 개구폭의 미세공(53)이 유효하다. 또한, 필터(42)는 정류 장치로서 작용하고, 밸브시트면(29)으로부터 다가오는 액체류를 안정시키고, 유동 변동과 같은 난류 및 소용돌이를 감소시킨다. 가능하다면 난류가 없는 층상의 유동이 환형 간극 출구에서 미세하게 붕괴되는 안정적인 액체 박층 분류(31)의 형성을 위해 필요하다. 정류 작용과 관련하여 특히 미세공(53)의 축방향의 길이와 개구폭과의 치수비가 4:1이고, 노즐판(23)의 상측 부분(44)의 150㎛의 두께{이것은 미세공(53)의 축방향의 길이에 대응함}에 있어서, 이미 상술한 직경 35㎛의 개구폭으로 하는 것이 유리하다. 필터(42)는 전술한 기능 이외에 안정성 기능을 가져야 하는데, 이것은 필터가 외부 영역(50)과 내부 영역(51) 사이의 유일한 결합부이고, 이것에 의해 노즐판(23)을 완성하고 있기 때문이다. 그렇지 않은 경우에는, 노즐 판(23)은 독립된 두 부분으로 이루어져 있고, 상기 부분은 분리되어 분사밸브에 설치되는 것으로 한다.

제 5 도에, 밸브시트면(29)과 환형 간극(35) 사이, 구분 환형 챔버(47) 내의 유동 상태가 확대되어 도시되어 있다. 복수의 필터 미세공(53)을 통해 환형 챔버(47) 내로 유입하는 개별류는 직접 필터(42)의 하류에서 서로 분리되어 있다.개별류는 환형 챔버(47)에 의해 이상적인 형태로 제공되는 혼합 거리를 필요로 한다. 환형 챔버(47)는 주로 내측의 완만한 벽(54)과 외측의 급경사(예를 들면, 수직)의 벽(55)에 의해 형성되어 있다. 내벽(54)이 직접 필터(42)의 하류에 구성되어 있고, 개별류가 내벽(54)와 방향을 향하기 때문에, 벽(54)은 충돌면, 전향면, 또는 유동이 통과하는 면으로서 유용하다. 이에 반하여, 급경사의 벽(55)은 필터(42)에 대해 반경방향으로 비켜져서 형성되어, 환형 챔버(47)의 외경을 제한하고 있다.

따라서, 환형 챔버(47)의 횡단면에 걸쳐서 유동이 균질화된다. 즉, 환형 간극(35) 내에 균질한 유동이 유입됨으로써, 미립으로 붕괴하는 일정한 액체 층류(31)가 버섯모양 부분을 형성하지 않고 환형 챔버로부터 유출된다. 층류(31) 내의 부적합한 버섯 모양 부분은 필터(42)에 의해 형성된 개별류가 환형 간극(35) 내까지 억지로 밀어 넣어지는 경우에 발생한다. 따라서, 내벽(54)이 하류방향을 향하여 서로 접근하면서 환형 간극(35)까지 신장하여 있고, 이로 인해 연속적으로 횡단면의 끝이 얇아지는 것이 발생되어, 그 결과 유체가 점점 가속된다. 이와 같은 유동 가속에 의해 부가적으로 유동의 난류가 소멸된다. 환형 챔버(47)의 기하학적 형상에 의해, 유동의 대부분이 내측의 완만한 벽(54)과 접촉하거나, 또는 상기 벽을 따라 안내된다. 따라서, 유동이 환형 간극(35)의 방향으로 높은 비율의 반경방향 속도를 얻는다. 또한, 제작 기술(MIGI 기술)에 따라 수직인, 즉 판 종축선(2)에 대해 평행으로 연장하는 환형 간극(35)에 구애되지 않고, 유출하는 박층 분류(31)는 반경방향 속도를 가진다. 이와 같은 반경방향 속도는 박층 분류(31)의 직경을 노즐판(23)의 하류측에서 튜울립 형상으로 확대하기 때문에 필요하다.

연속된 환형 간극(35)은 환형 챔버(47)의 출구 개구를 이루고 있다. 환형 간극 직경 d는 가능하다면 크게 선택하며, 제 3 도와 제 5 도에 도시되어 있는 바와 같이, 실시예에서는 필터(42)의 외경 보다 크게 하고 있다. 통상적으로 환형 간극 직경 d는 0.5mm와 5mm 사이이다. 충분히 얇은 유체 박층 분류(31) 및 충분히 미세한 분무 때문에, 환형 간극 폭 b는 50㎛를 초과하지 않게 된다. 환형 간극 폭 b를 위한 하측 한계는 대략 25㎛이다. 환형 간극 폭 b는 환형 간극 직경 d와 함께 허용 한계 내에서 그 때마다 제공되는 유량에 맞추어 설정되는데, 이것은 환형 간극 횡단면적이 유량과 밀접한 관계에 있기 때문이다. 환형 간극(35)의 축방향의 거리, 즉 환형 간극 높이(h)는 환형 간극 폭 b보다 작게 하여(h < b), 환형 챔버(47)로부터 들어오는 유동이 수직인 축방향으로의 과도한 방향 전환에 의해 반경방향 속도 성분을 완전히 잃는 것은 아니다. 환형 간극 높이 h와 환형 간극 폭 b와의 비율에 의해 박층 분류(31)의 분무 원추각 α 가 의도적으로 변화되고, 분무 원추각은 h와 b의 비가 작아지면 작아질수록 크다. 즉, 박층 분류(31)의 분사각 β, 또한 분무 원추각 α 의 변화가 가능하다. 환형 간극 폭 b는 일정한 상태에서 환형 간극 높이 h를 변화하는 것은 거의 관류 변화를 발생시키지 않고, 이것은 유동이 환형 간극(35) 내에서 환형 챔버(47)의 내벽(55)의 기하형상에 따른 편측에서, 그것도 환형 간극(35)의 내벽(54)의 측면에서 떨어져 있기 때문이다. 환형 간극(35)으로부터 연료의 유출 직후에는, 박층 분류(31)는 2/3b의 필름 두께인 데 반하여, 점(37) 가까이에서 작은 방울(38)로 붕괴할 때에는 1 < 2b의 두께이다.

제 3 도에 도시되어 있는 실시예에 있어서, 회전 대칭적인 튜울립 모양의 중공 원추 분류(박층 분류)는 발생되지 않는다. 이와 같은 분류 과정은 내연기관에서 실린더마다 입구판으로 분사하는 분사밸브 때문에 특히 적합하다. 환형 간극(35)은 비교적 큰 직경 d를 가지고 있기 때문에 협소한 환형 간극(35)에 있어서 정력학적인 큰 유량이 얻어진다. 필터(42)가 환형 간극(35) 보다도 작은 직경을 가지고 있으므로, 외부 영역(50)이 유입측의 환형 간극 차폐부를 발생시키지 않고, 이 환형 간극 차폐부는 유동이 환형 챔버(47) 내에서 환형 간극(35) 방향으로의 반경방향 성분을 증대시키도록 작용하고 있다.

노즐판(23)의 또 다른 실시예를 제 6 도에 나타내고 있으며, 상기 실시예는 제 3 도에 도시되어 있는 실시예와 노즐판(23)의 축방향의 두께가 축소되어 있다는 점에서 상이하게 되어 있다. 하측 부분(45)은, 예를 들면 상측 부분(44)과 동일 두께를 가지고 있거나, 또는 상측 부분(44) 보다도 얇게 되어 있다. 이로 인해, 환형 챔버(47), 특히 내벽(54)은 또한 완만하며, 이로 인해 박층 분류(31)의 분무 원추각 α가 증대된다. 또한, 필터(42)로부터 환형 챔버(37) 내로 유입하는 개별류를 보다 강한 회전에 의해 균일한 하나의 유동과 혼합하는 것도 가능하다. 노즐 판(23)이 제 1 실시예보다 얇게 되어 있기 때문에, 상기 노즐판은 동일 지지 원판(21)의 경우에 지지 원판(21)의 관통공(22) 내에 깊이 위치하고 있다. 이로 인해, 고감도의 환형 간극 출구의 기하 형상이 외부의 기계적인 작용으로부터 양호하게 보호되고 있다. 완전히 평평한 수직 외측 윤곽을 가지는 노즐판(23)에 있어서, 지지 원판(21)이 부호(56)의 개소에서 노즐판(23)의 하측에 부분적으로 부합하고 있으며, 따라서 지지 원판(21)의 관통공(22)이 상기 영역에서 노즐판(23) 보다도작게 되어 있다(일점쇄선으로 표시되어 있음).

제 7 도는 환형 간극 직경 d가 작은 노즐판(23)의 실시예를 나타내고 있다. 이와 같은 구성은 정력학적인 작은 유량에 의해 환형 간극 폭 b의 하측 한계치를 하회하지 않기 때문에 필요하다. 환형 간극(35)이 필터(42)에 대해 비켜져 있지 않고, 직접 개별적인 미세공(53)의 하류측에 설치되어 있어, 그 결과 유동이 약간 반경방향으로 전향해서 환형 간극(35)내로 도입된다. 이로 인해 분무 원추각 α 가 지나치게 작은 경우에는 직접 환형 간극(35)의 상류에 차폐부를 설치하여, 환형 간극(35)이 유입측에서 다시 덮여져서, 유동이 작은 직경으로 환형 챔버(47) 내로 유입된다.

필터(42)의 직접 하류에 환형 간극(35)이 형성되어 있는 경우에는, 축방향의 환형 간극 엇갈림이 있는, 즉 외부 영역(50)의 하류측의 경계면과 내부 영역(51)의 하류측의 경계면(52')과의 사이에 축방향의 간격이 있으면 특히 유리하다. 이와 같은 환형 간극 엇갈림은 제 7 도에 도시되어 있는 실시예에서는 환형 챔버(47)의 내벽(54)으로부터 하나의 환형 간극(35) 측면으로 이행부가 외측의 급경사, 예를 들면 수직벽(55)으로부터 환형 간극(35)의 또 다른 측면으로의 이행부보다 하류에 위치함으로써 형성되어 있다. 외부 영역(50)에 대한 내부 영역(51)의 이러한 축방향의 엇갈림은, 예를 들면 내벽(54)으로부터 환형 간극(35)의 또 다른 측면까지 이행부가 외부 영역(50)의 하류측의 경계면(52)과 동일 평면 내에 위치하는 정도로 크다. 환형 간극 엇갈림은 필터(42)의 환형 간극(35)을 하류에 직접 배치함에 따라 감소하는 유동의 반경방향 속도 성분을 다시 증대시키도록 작용한다. 또한, 유동보다 양호한 박막성이 얻어지고, 박막성은 연료의 개선된 분무에 결정적이다. 또한, 유리한 형식에서 환형 간극 엇갈림의 크기와 연관되어 분사각 β 에 큰 영향을 미치는 것이 가능하다.

유동 기술적인 관점에서, 축방향의 환형 간극 엇갈림을 설치하는 것이 특히 유리하다. 결국, 환형 간극(35)의 협소한 횡단면 내에서의 유동 경과 거리가 최소로 축소되어 있고, 이러한 사실은 환형 간극(35)의 측면이 이미 환경 간극 높이 h에 걸쳐서 직접 상대하고 있지 않기 때문이다. 환형 간극 엇갈림의 5개의 실시예가 제 7A 도 내지 제 7E 도에 간단히 도시되어 있다. 제 7A 도 내지 제 7C 도에 있어서, 양쪽의 벽(54, 55)은 지금까지의 도면에 도시되어 있는 바와 같이 서로 역방향의 구배이다. 제 7A 도의 노즐판(23)과 지금까지 기술한 노즐판(23)과의 주된 차이점은 양쪽의 경계면(52, 52')을 환형 간극 측면 h'만큼 축방향으로 서로 떨어뜨려 배치하고 있다는 것이다. 따라서, 환형 간극(35)의 양측에 수직인 측면이 남아 있고, 상기 측면 내로 벽(54, 55)이 이행되고 있다. 제 7B 도에 도시되어 있는 실시예에 있어서, 내부 영역(51)만이 환형 간극 측면 높이 h'의 수직 측면을 가지고 있는데 반하여, 외부 영역(50)은 외벽(55)은 측면이 없이 직접 경계면(52)내로 이행하고 있다. 이 경우에도, 양쪽의 경계면(52, 52') 사이의 축방향의 거리는 정확히 환형 간극 측면 높이 h'이다.

이에 대해, 제 7C 도의 노즐판(23)의 양쪽의 경계면(52, 52') 사이의 축방향의 엇갈림은 환형 간극 측면 높이 h' 및 엇갈림 e에 의해 구성되어 있다. 이 경우에 엇갈림 e는 외부 영역(50)의 경계면(52)과 내부 영역(51)의 내벽(54)에서부터수직인 측면 내로의 이행부 사이의 축방향의 치수이다.

제 7D 도와 제 7E 도의 환형 간극 엇갈림은 원리적으로 제 7B 도와 제 7C 도의 구성에 대응하고 있지만, 노즐판(23)은 외부 영역(50)의 외벽(55)의 구배와 상이하게 되어 있다. 외벽(55)이 상술한 실시예에 대해 역방향의 구배이고, 상기 구배는 내벽(54)의 방향에 대응하고 있지만, 양쪽의 벽(54, 55)은 서로 경사도, 즉 판 종축선(2)에 관한 각도에서 상이하게 되어 있다. 동일방향으로 향한 벽(54, 55)을 갖는 노즐판(23)에서 유동의 반경방향 성분은 증대된다. 확대된 튜울립 형상의 박층 분류(31)가 형성된다. 박층 분류(31) 내의 난류도 감소된다. 엇갈림 e를 갖는 노즐판(23, 제 7C 도와 제 7E 도)의 장점은 엇갈림 e의 변화에 의해 분사각 β 에 매우 양호한 영향을 미치고 있는 것이다. 따라서, 유동 기술적인 관점에서 환형 간극 엇갈림은 제 7E 도에 도시되어 있는 변화가 가장 양호한 해결책이다.

제 7A 도와 제 7E 도에는 벽(54)이 변형된 형식으로 도시되어 있다. 완만하게 기울어진 벽(54) 이외에, 환형 챔버(47)가 필터(42)의 하류에서 내부 영역(51)의 환형 간극(35)과 반대측에 수평으로 평평한 충돌면(54')에 의해서 제한하고 있다. 내부 영역(51)의 이러한 구성은 환형 챔버(47) 내의 사용체적을 감소시키는데 유용하고, 또한 유동이 없는 소용돌이를 저감시키도록 작용하여, 그 결과 박층 분류(31)의 층상성의 개선이 얻어진다. 여기서 기술한 모든 환형 간극 엇갈림은 노즐판(23)의 또 다른 실시예에 있어서도 고찰된다.

본 발명에 따른 노즐판(23)의 또 다른 실시예가 제 8 도와 제 9 도에 도시되어 있으며, 이때 제 8 도는 제 9 도의 선 VIII - VIII에 따른 단면도이다. 제 9 도는 노즐판(23)의 평면(좌측) 및 저면(우측)으로 구성된 조합도이다. 이 경우에, 특수한 구성으로서 노즐판(23)이 중단되지 않는 두 개의 환형 간극(35)을 가지고, 제 8 도에서는 단지 하나의 환형 간극(35)만을 도시한다. 노즐판(23)은 종단면도(제 8 도)에서 보여지는 판 종축선 두 개의 양쪽의 측에서 동일하게 형성되고 있고, 노즐판(23)의 평면 또는 저면(제 9 도)도 대칭축선(57)에 의해 동일하게 보여지는 두 개의 절반부로 구획되어 있다. 제 9 도로부터 명백한 바와 같이, 환형 간극(35)은 각각의 판 절반부에서 중단되지 않게 구성되어 있고, 이 경우에는 비뚤어진 타원형을 가지고 있다. 이러한 환형 간극 배치에 의해, 필터(42) 및 환형 챔버(47)가 변형으로 구성되어 잘 달라붙지 않는다. 상측 부분(44)의 단면도로부터 명백한 바와 같이, 주위로부터 보면 반경방향으로 순차적으로 외부 영역(50), 필터(42)의 제 1 필터 영역(42'), 내부 영역(51), 그리고 내측의 제 2 필터 영역(42")이 연속된다.

양쪽의 필터 영역(42', 42")은 물론 연관되게 구성되어 있고, 하나의 일체형 필터(42)를 이루고 있다. 외측 윤곽에서 원형의 필터(42)는 내부를 내부 영역(51)에 의해 두 번 중단하여, 내부 영역도 비뚤어진 타원형을 가지고 있어, 필터(42)에 의해 완전히 둘러싸여 있다. 환형 챔버(47)도 변형되는데, 이는 환형 챔버가 필터(42)의 배치에 따라 동일하고, 서로 직접 접속된 외부 영역과 내부 영역을 가지고 있지 않으면 안되기 때문이다. 주로 이 환형 챔버(47)는 다음에 의해 특징 지워지고 있고, 즉 외부 영역에서는 지금까지의 또 다른 실시예에서 기술하고 있는 바와 같이, 내벽(54) 및 외벽(55)이 필터 영역(42')으로부터 완전히 환형 간극(35)까지 신장하고 있는 데 반하여, 환형 챔버(47)의 내부 영역에서는 내벽(54)이필터(42")까지 도달하고 있지 않은데, 대칭축선(57)에 따른 대칭에 근거한 양측에서 제 2 필터(42")를 개재시켜 유입하는 연료가 양쪽의 환형 간극(35)의 대칭축선(57)을 향한 측의 구획에 분배되어 잘 달라붙지 않게 하기 때문이다.

각각의 환형 간극(35)으로부터 회전 대칭적이지 않는 중공 원추 박층 분류가 유출된다. 노즐판(23), 특히 환형 간극(35)의 기하형상으로 박층 분류(31)를 한정하고 있고, 상기 박층 분류의 중심축선은 판 종축선(2)에 대해 평행하게 신장하고 있지 않다. 오히려, 판 종축선(2)과 박층 분류(31)의 각각의 중심축선으로 한정된 발산각이 존재하고 있고, 따라서 두 개의 박층 분류(31)가 하류방향으로 두 개의 분류 분지의 형태로 발산된다. 이러한 노즐판(23)은 다점 분사와 관련하여, 하나의 분사밸브에 의해 내연기관의 실린더 당 각각 두 개의 입구판에 분사하는 경우에 특히 적합하다. 적합한 각도에 의해 두 개의 박층 분류(31)가 교차하지 않도록 되어 있고, 그렇지 않은 경우에는 개별 박층 분류가 조기에 붕괴, 즉 박층 분류(31)가 불충분한 박막 상태에서 발생된다.

제 10 도에 부분적으로 도시되어 있는 노즐판(23)의 실시예는 지금까지 기술한 평평한 원판형과는 상이한 윤곽을 가지고 있다. 노즐판(23)은 또 다른 실시예와 필터(42)가 축방향으로 여러 가지 거리를 가지고 있다는 점이 상이하다. 결국, 필터(42)의, 판 폐쇄체(7)를 향한 필터면(59)이 요철면으로 구성되어 있는데 반하여, 반대측은 상측 부분(44)과 함께 하나의 평면을 이루고 있다. 요철 필터면(59)은 구상의 판 폐쇄체(7)와 반경에 거의 상응하는 반경을 가지고 있다. 따라서, 판 폐쇄체(7)와 노즐판(23)과의 사이에 거의 평행으로 신장하는 협소한 중간실이 생기고,이 중간실이 소위 사용적(58)이다. 이 실시예에 따른 구성의 근본 사상은 판 폐쇄체(7)와 노즐판(23) 또는 밸브시트 부재(16) 사이의 사용적(58)을 작게 하는 것이다. 필터(42)는 밸브시트 부재(16) 근방의 축방향의 가장 두꺼운 개소에서 원판형 본래의 상측 부분(44)보다 2배 이상 큰 치수를 가지고 있다. 상측 부분(44)의 외부 영역(50)과 내부 영역(51)은 필터(42)의 필터면(59)으로부터 그것도 외부 영역(50)으로 향하게 직접 이행되는 것은, 예를 들면 90°의 급경사로 행해지도록 구성되어 있다.

사용적(58)의 크기는 과열 가솔린 문제와 대응하여 중요하다. 큰 사용적(58)은 연료내의 증기 기포의 발생의 우려를 증대시키는 것이 되고, 이러한 우려가 본 발명에 따른 구성에 의해 저하된다. 또 다른 장점으로는, 사용적(58)의 감소에 따라 밸브시트면(29)이 노즐판(23)에 접근하여 노즐판(23)의 상류에서 연료의 유동이 안정적으로 얻어진다. 연료의 소용돌이가 적당한 구성에 의해 명백히 감소된다. 이러한 노즐판(23)의 제조는 이미 기술한 노즐판(23)에 비해 곤란하게 되고, 이러한 사실은 하측 부분(45)의 제조를 위한 공구로서 완전히 동일 공구가 사용되며, 상측 부분(44)은 필터(42)와 함께 공지의 LIGA 기술에 의해 용이하게 제조 가능하기 때문이다.

원형의 환형 간극(35; 제 3 도, 제 6 도, 제 7 도 및 제 10 도) 대신에, 타원형의 환형 간극(35)이 노즐판(23) 내에 설계되어도 양호하다. 엇갈림 대응하여 원형에서 횡단면이 타원형인 편평 분류가 형성된다.

제 11 도에는 노즐판(23)의 또 다른 실시예의 저면이 부분적으로 도시되어있다. 이 실시예에 있어서, 원형의 환형 간극(35)이 판 종축선(2)과 동축 상에 구성되어 있지 않다. 오히려, 환형 간극(35)은 필터(42)에 의해 필터(42)의 내부 영역(51)에 접속하는 내측 연부의 하류에서도 180° 비켜져서 필터(42)의 외부 영역(50)에 접하는 외측 연부의 하류가 덮여지도록 신장되어 있다. 따라서, 환형 간극(35)은 180°에 걸쳐서 환형 챔버(47)의 폭(반경방향의 거리)방향으로 이동한다. 즉, 환형 챔버(47)는 원주방향으로 형상을 연속적으로 변화시킴으로써, 내벽(54)을 완만하게 구성하며 외벽(55)을 급경사로 구성한 점으로부터 출발하여 환형 간극(35)은 판 종축선(2)의 방향으로 내측으로 이동하여, 이로 인해 벽(54, 55)은 얼마 안 있어 동일 경사를 갖는다(출발점으로부터 90°의 각도에서). 180°의 후에 역전이 발생하여, 즉 내벽(54)이 급경사가 되고, 외벽(55)은 완만해진다. 환형 챔버(47) 및 환형 간극(35)과 같은 구성으로 발생되는 박층 분류(31)의 중심축선은 노즐판(23)에 대해 수직으로 신장하지 않으며, 판 종축선(2)에 대해 서로 평행으로는 신장하지 않는다. 따라서, 경사 분류가 형성된다. 경사 분류판은 분사밸브가 구조 상의 이유로 내연기관의 흡입관 내로 짜 넣어지기에 적합하지 않은 경우에 유용하다. 짜 넣은 경사가 판 종축선(2)을 연장하여 입구판을 향하도록 되지 않는 경우에는, 경사진 경사 분류를 사용하여, 입구판에 직접 닿게 하는 것이 가능하다.

제 12 도의 또 다른 노즐판(23)의 부분적인 저면도에는, 제 9 도와 제 11 도에 따른 실시예의 조합이 도시되어 있다. 노즐판(23)은 두 개의 환형 간극(35)을 가지고 있고, 환형 간극은 원형에서 벗어난 윤곽을 가지고 있다. 이 경우에도, 환형 챔버(47)는 주위에 걸쳐서 변형된 구조로 구성되어 있음으로써 환형 간극(35)이 동일하게 환형 간극을 덮는 필터(42)의 반경방향의 폭에 걸쳐서 이동한다. 판 종축선(2)에 대해 경사진 두 개의 경사 분류 또는 박층 분류(31)가 노즐판(23)의 하류측에 형성되므로, 이와 같은 구성은 실린더 당 두 개의 입구판을 갖는 내연 기관에 분사하는데 적합하다.

제 13 도는 제 11 도와 제 12 도의 선 VIII - VIII에 따른 단면도이며, 상기 도면에는 환형 간극(35)의 벽이 필터(42)와 관련된 환형 간극(35)의 이동, 및 환형 챔버(37)의 벽(54, 55)이 180°후 경사가 역전하는 것이 도시되어 있다.

타원형 또는 원형의 환형 간극(35) 이외에, 완전히 또 다른, 예를 들면 사행형(meandering form) 환형 간극도 생각된다(제 14 도). 이 경우에도, 환형 간극(35)은 중단되지 않고 신장하는데, 그 이유는 예를 들어 90°로 굴곡되면, 박층 분류(31)가 분열되기 때문이다. 원형의 환형 간극 형상의 편평 분류를 형성하기 때문에, 환형 간극(35) 주위에 걸친 환형 간극 폭 변화 b의 가능성이 있다. 환형 간극(35)의 외경을, 예를 들면 일정하게 하고, 그 결과 환형 간극(35)의 외측 측면을 원형으로 신장 내경은 일정하지 않게 하고, 그 결과 환형 간극(35)의 내측의 측면이 타원형을 가져 있고, 이로 인해 환형 간극 폭 b를 변화시키고 있다. 하나의 측면이 타원형 또는 원형을 각각 또 다른 측면으로 전환하는 것도 생각된다.

제 16 도 내지 제 32 도를 사용하여 노즐판(23), 특히 제 3 도에 도시되어 있는 실시예의 제조 방법을 명료하게 한다. 노즐판(23)의 품질에 대해서, 목적하는 연료 박층 분류(31)를 형성하여, 상기 연료 박층 분류에 의해 발생되는 매우 작은연료 방울(38)을 보증할 필요가 있다. 따라서, 매우 매끄럽지 못한 표면이 유동의 난류를 피하기 위해 필요하다. 또한, 협소한 환형 간극(35)이 환형 간극 폭 b에 적은 허용 오차를 갖지 않으면 안된다. 소정의 환형 간극(b)으로부터 1㎛의 편차는 대략 3%의 유량 편차를 의미한다. 많은 제품 수에서 유량은 매우 조금만 흩어지지 않도록 되지 않으면 안된다. 이러한 요구는 경제적인 제조 목적에서 큰 제품수, 예를 들면 10000 개/일로 반복 가능한 것이 충족되기 쉽다.

이 때문에, MIGA 기술(마이크로 구조화, 전기 도금 성형, 몰딩)이 특히 유리하다. 제 1 단계(제 16 도)에서는 원형(60)은 이후의 하측 부분(45)의 네가티브형으로서, 예를 들면 열가소적으로 변형 가능한 플라스틱(폴리메틸메타크릴레이트, 짧은 PMMA가 특히 적합함)으로 제조되며, 네가티브형은 환형 간극(35), 내벽(54) 및 외벽(55)에 비해 매우 정확한 윤곽을 가지고 있다. PMMA의 원형(60)을 제조하는 방법으로, 특히 고정밀도의 기계적인 마이크로 가공으로서 다이아몬드 선반 절삭 또는 엑시머 레이저에 의한 제거가 적합하다. 원형(60)은 엠보싱 다이(61)(제 18 도)의 제조를 위해 필요하며, 엠보싱 다이는 동일하게 후속 단계에서 노즐판(23)을 제조하는 데 사용된다. 예를 들면 350㎛의 두께, 즉 매우 얇은 시트의 마이크로 구조화된 부분, 3차원 구조로서의 원형(60)의 제조는 비교적 고가의 비용이 든다. 따라서, 제품수가 많을 때 경제적이다. 이 때문에 원형(60)은 원형에 합해져 몰딩된 엠보싱 다이(61)로 변하지 않는 품질로 1만회 이상 사용 가능한 정도로 정밀하게 가공되기 쉽다.

예를 들면, 원형(60)의 제조에 사용되는 엑시머 레이저는 매우 높은 출력 밀도 및 짧은 파장(표준적으로는 λ =193)을 가지고 있다. 재료의 박리, 즉 체적의 엄청난 절약이 레이저의 높은 출력 밀도에 따라 가능하다. 이와 같이 완전히 쓸모 없는 부분이 남지 않는 절제 방법은 극단적으로 정확하게 제조 가능한 윤곽에 의해 적합하다. 원형(60)의 재료로서의 PMMA 대신에, 재료로서 동 베릴륨 CuBe₂도 사용 가능하다. 제 16 도에 일점쇄선으로 나타내지는 사출 평면(65)은 환형 간극(35)의 영역이 원형(60) 내에 네가티브로서 명백히 증대된 높이로 구성되어 있고, 계속 잡아당기는 방법으로 간단히 조작이 보증되는 것을 암시하고 있다.

제 17 도에 도시되어 있는 방법의 다음 단계에 있어서, 네가티브인 원형(60)이 전기조 내에서 층(66)을 가진다. 이 층(66)은, 예를 들면 니켈 또는 니켈 합금, 특히 NiCo로 이루어지고 있다. 층(66)의 전기 도금 분리에 의해 층(66)의 성장에 따른 표면 부조를 발생시키고, 상기 표면 부조는 원형(60)의 윤곽을 덧씌우고 있다. 층 (66)의 층두께는, 예를 들면 가장 두꺼운 개소에서 200㎛보다 크게 되어 있다. 층(66)은 전기 도금에 따른 원형(60)에 밀접하게 접촉하여 있고, 따라서 생기는 윤곽, 특히 환형 챔버(47) 및 환형 간극(35)이 형으로 정확히 재현된다. 제 17 도에 도시되어 있는 연마 라인(67)은 공구가 엠보싱 다이(61)의 형으로 평면화되기 쉬운 점을 나타내고 있다. 즉, 층(66)으로부터 연마 라인(67)에 따른 적당한 가공, 예를 들면 프레스 선반 가공 또는 연마에 의해 엠보싱 다이(61)가 형성된다. 이 단계는 또한, 원형(60)의 이형을 포함하고 있다. 제 18도는 연마 및 이형 후의 엠보싱 다이(61)를 나타내고 있다. 원형(60)에 PMMA를 사용할 때에 특히 용해시키기 위해 초산 에스테르(C₂H₅OCOCH₃)가 적합하다. 이형의 또 다른 가능성이 기계적인 분리이다. 원형(60)을 위해 CuBe₂를 사용하는 경우에는 전기 도금(제 17도)으로 앞의 원형(60)에 금속층(예를 들면, 크롬)을 형성하여, 원형(60)과 엠보싱 다이(61)와의 기계적인 분리를 정확히 달성할 필요가 있다. 이 단계 다음에 형성되고 제 18 도에 도시되어 있는 엠보싱 다이(61)는 이미 기술한 바와 같이 공구로서 적어도 1만회 이상 사용할 수 있다. 동시에 복수의 원형(60)이 마이크로 구조 부분으로서 제조되기 때문에, 층(66)의 전기 도금 및 연속 이형에 의해 동시에 복수의 엠보싱 다이(61)가 제조된다. 개별로 하는 것은 공지의 방법, 예를 들면 정밀하게 톱으로 켜는 것에 의해 행해진다.

노즐판(23)의 상측 부분(44)을 제조하기 위해서는, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)의 통상의 판(68)으로부터 출발한다(제 19 도). 제 20 도에 엠보싱 공구(69)를 나타내고 있고, 필터(42)를 위해서 견고한 구조(71), 예를 들면 벌집 구조를 가지고 있어, 공지의 LIGA 방법에 의해 제조되고 있다. 이 경우에는 일반적으로 공지의 형 내에, 예를 들면 싱크로사이클로트론 방사가 생겨 버린다. 싱크로사이클로트론 방사가 공지의 LIGA 기술에 따라 사용되어, 플라스틱이 싱크로사이클로트론 방사로 처리되고, 이어서 노광되고, 현상되어, 그 결과 플라스틱에 싱크로사이클로트론 방사로 처리된 영역이 표면 구조로서 사용된다. 전기 도금 형성 및 이형은 목적하는 필터 구조(71)를 정확히 만들어, 또한 예를 들면 동일하게 NiCo로 이루어지는 엠보싱 공구(69)의 엠보싱 면(70)으로 사용되는 공구면이 평평하게 정확히 행해지지 않으면 안된다.

제 21 도에 도시되어 있는 다음 단계에서, 즉 엠보싱에 의해, 구체적으로 엠보싱 공구(69)의 평평한 엠보싱 면(70) 및 필터 구조(71)를 판(68) 내에 프레스함으로써 전기 도금 마스크(72)가 형성된다. 엠보싱은, 예를 들면 100 바아 내지 0 바아의 압력 및 130℃ 내지 170℃의 온도에서 행해진다. 이로 인해 PMMA 판(68)의 충분히 높은 소성이 얻어지고, 엠보싱 공구(69)의 엠보싱 가공 벽 구조가 수용된다. 엠보싱 공구(69)의 이형이 예를 들면 70℃의 온도에서 행해진다. 전기 도금 마스크(72)의 엠보싱 가공 후에 제 22 도에 도시되어 있는 부분이 얻어진다. 전기 도금 마스크(72)로 전기 도금 및 전기 도금 마스크 구조(72)로부터 새로이 성장된 부분을 후에 분리하는 것을 보증하기 위해서, 전기 도금 마스크(72)의 필터 구조(71)의 저면(74)만을 금속 피복할 필요가 있다. 이와 같은 소위 스타트 금속 피복은 금속 도금을 위해 사용되는 금속성의 도체면을 만든다. 금속 피복은 산란은 양호하지 않고, 이러한 사실은 필터 구조(71)가 필터 구조(71)의 측면에 퇴적하는 금속 원자 때문에 성장하기 때문이다.

제 23 도에 도시되어 있는 바와 같이, 다음 단계에서, 저면(74)에 스타트 금속 피복을 구비한 전기 도금 마스크(72)가 전기 도금조 내에서 필터 구조(71)의 측면에, 예를 들면 구리, 니켈, 또는 니켈 합금, 특히 NiCo에 의해 전기 도금된다. 이로 인해, 엠보싱 다이(61)를 제조할 때에 기술한 바와 같이 전기 도금 마스크(72)에 있어서 전기 도금층의(등방성의) 성장에 근거하여, 노즐판(23)의 상측 부분(44)을 이루는 층(76)이 형성된다. 이와 같이 하여 형상된 층(76)은노즐판(23)을 위해 중요한 필터 구조(71)를 정확히 덧씌우고 있다. 층(76)은 후속 프레스 가공 또는 연마에 의해 연마 라인(77; 제 24 도)을 따라 평면화되고, 따라서 전기 도금 중에 발생된 기복이 제거된다. 이와 같은 평면화는 선택적으로 행해진다.

이어서, 지지체로서의 PMMA로 이루어지는 전기 도금 마스크(72)가 층(76)으로부터 박리되고, 그 결과 상기 층이 얇은 시트로서 단독으로 제공된다(제 25 도). 이형은 이미 기술한 바와 같이, 전기 도금 마스크(72)의 분리를 위해 초산 에스테르를 사용함으로써 또는 기계적인 분리 방법에 의해 행해진다. 이어서, 제 26 도에 도시되어 있는 바와 같이, 이 단계부터 필터 시트(79)라 불리워지는, 기본적으로 층(76) 및 나중에 상측 부분(44)을 이루는 부분이 제 18 도에서 완성된 엠보싱 다이(61) 위에 조절되어 장착된다. 장착은 필터(42) 및 환형 챔버(47)가 정확히 한정된 목적하는 상대적인 위치를 차지하도록 정확히 행해지지 않으면 안된다. 장착 직후에, 형성된 중공실(81; 제 27 도)의 배기가 행해진다. 중공실(81)로부터 공기를 배제시키는 것은 특히 환형 챔버(47) 및 미세공(53)으로 이루어지는 중공실(81) 내로 후속 사출성형 때 기포가 생기지 않도록 하는데 도움이 된다.

이 때문에, 필터 시트(79) 및 엠보싱 다이(61)로 이루어지는 배기시킨 부분은 이미 공구(80) 내에 배치되어 있고, 상기 공구가 상기 부분을 연마 라인(67)의 측과 필터 라인(79)의 연마 라인(77)에 상대하는 면(82)의 측도 완전히 체결한다. 예를 들면, 300 바아의 압력에서 필터 시트(79)와 엠보싱 다이(61)가 공구(80)에 의해 서로 압착되고, 그 결과 사출 재료가 필터 시트(79)와 엠보싱 다이(61) 사이의 접촉면(83) 내에 침입하는 것과 같은 일이 확실히 저지된다. 사출은 필터 시트(79)의 측으로부터 행해진다. 예를 들면 공구(80)로서 트랜스퍼플랙스를 사용하여, 중공실(81) 내에 미세공(53), 즉 필터(42)를 개재시켜 160℃에서 액상의 PMMA가 분사한다. 이 분사는 중공실(81) 전체가 PMMA로 완전히 채워질 때까지 행해진다. 필터(42)의 상측에서 필터 시트(78)의 면(82)의 측으로 공구(80)의 형에 의해 한정된 사출성형판(85)이 생긴다.

중공실(81) 내 PMMA를, 예를 들면 70℃ 이하로 냉각시키면 먼저 공구(80)가 분해된다. 또한, 엠보싱 다이(61)가 매우 용이하게 빠지고, 잠시 재사용된다. 제 28 도에는 사출 성형판(85), PMMA로 채워진 미세공(53)이 구비된 필터 시트(79), 및 환형 챔버(47) 및 환형 간극(35)의 형을 갖는 PMMA제의 네가티브 부분(87)(사출 립(86)을 포함함)으로 이루어지는 부분이 공구(80) 및 엠보싱 다이(61)로부터 분리된 상태로 도시되어 있다. 네가티브형 사출립(86)은 이미 다음의 환형 간극 폭 b, 예를 들면 35㎛ 또는 50㎛에 대응하는 폭을 가지고 있다. 제 29 도에, 전술한 부분이 사출성형판(85)으로써 지지판(88)에 부착되어 있다. , 예를 들면 유리 또는 금속으로 이루어지는 지지판(88)은 이후 연마할 때에, 매우 얇은 전술한 부분의 취급을 가능하게 하는 데 사용된다.

제 30 도는 사출립(86)이 구비된 네가티브 부분(87)을 회전시켜 두 번째의 전기 도금을 행하고, 최종적으로 하측 부분(45)을 형성하는 상태를 도시하고 있다. 이 단계에서, 네가티브 부분(87)이 전기 도금조 내에, 예를 들면 구리 니켈 또는 니켈 합금, 특히 NiCo로 둘러싸여 있다. 네가티브 부분(87)을 중심으로 하여 필름시트(79) 위에 전기 도금층을 성장시킴으로써, 이 후 하측 부분(45)을 이루는 층(90)을 형성하고, 상기 층은 필터 시트(79)에 견고하게 결합되어 있다. 이 경우에, 층(90)은 네가티의 부분(87)을 정확히 덧씌우고 있다. 이어서, 이미 제 16 도에 도시되어 있는 사출 평면(65)을 따라 층(90)이 프레스 또는 연마에 의해 평면화 된다. 이때 상측 부분(44) 및 하측 부분(45)은 처음으로 연속해서 목적하는 노즐 판(23)의 형으로 제공되고, 이 경우에 환형 간극(35)도 연마에 의해 처음으로 소정의 환형 간극 높이 h를 가진다.(제 31 도). 제 32 도에 도시되어 있는 최종 단계에서, 중공실(81) 내에 존재하는 PMMA가 제거되고, 또한 사출성형판(85)이 박리된다. 이와 같은 과정은, 예를 들면 초산 에스테르를 사용하여 행해진다. 이로 인해, 지지판(88)도 노즐판(23)으로부터 자동적으로 분리되고, 노즐판이 제 1 도에 부분적으로 도시되어 있는 바와 같이 분사밸브에 조립 가능하다.

전술한 단계에 의해, 노즐판(23)을 두 개의 부분, 즉 필터 시트(79) 및 층(90)으로 성형하는 것이 가능하고, 상기 필터 시트 및 층이 최종적으로 구획(44, 45)을 형성한다. 몰딩 기술의 합리적인 사용에 의해 경제적인 대량 생산으로 엠보싱 공구(69)를 고정밀도의 비교적 고가인 LIGA 기술에 의해 형성시키고 또한 엠보싱 다이(61)를 고가인 마이크로 구조화된 원형(60)의 제조에 의해 성형하는 경우에도 가능하다. 마이크로 기계적인 정밀도에 의해 몰딩이 한결같이 대략 1㎛의 허용 오차로 가능하다. 엠보싱 다이(61)는 일정 환형 간극 폭 b의 유지된 상태에서 1만회 이상 사용 가능한 품질, 즉 매우 높은 재현성을 가지고 있다. 복수의 엠보싱 다이의 동시 제조, 게다가 이로 인해 복수의 노즐판(23)을 동시 몰딩법에 의해, 효과적으로 제조 가능한 방법이다.

Claims

유체를 위한 완전 관통공이 구비된, 특히 분사밸브를 위한 노즐판에 있어서,

상기 관통공은 하나 이상의 필터(42)와, 하나 이상의 환형 챔버(47)와, 하나 이상의 연속된 환형 간극(35)들로 형성되는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 1 항에 있어서, 상기 노즐판은 유체의 유동방향으로 서로 앞뒤로 직접 연결된 상측 부분(44)과 하측 부분(45)을 포함하며, 이때, 상측 부분(44)은 하나 이상의 필터(42)를 포함하고, 하측 부분(45)은 하나 이상의 환형 챔버(47)와 하나 이상의 환형 간극(35)을 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 필터(42)는 원형의 링 모양으로 구성되고, 이 필터의 외부는 원주방향으로 외부 영역(50)에 의해 완전히 둘러싸이며, 노즐판(23)의 원형 내부 영역(51)을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 필터(42)는 관련된 복수의 필터 영역(42', 42")으로 구성되고, 이 필터 영역들 사이에서 노즐판(23)의 복수의 내부 영역(51)을 둘러싸며, 필터(42)의 외측은 원주방향으로 외부 영역(50)에 의해 완전히 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 3 항에 있어서, 상기 필터(42)는 협소한 브리지에 의해 서로 분리되는 복수의 미세공(52)을 갖는 부품인 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 5 항에 있어서, 상기 필터(42)의 미세공(53)은 횡단면이 6 각형인 벌집 모양으로 구성되는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 3 항에 있어서, 상기 필터(42)의 미세공(53)의 길이는 노즐판(23)의 상측 부분(44)의 두께에 상응하는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 2 항에 있어서, 상기 필터(42)는 이 필터의 반경방향 거리 전체에 걸쳐서 일정한 축방향의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 2 항에 있어서, 상기 필터(42)는 이 필터의 반경방향 거리에 걸쳐서 축방향 가변 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 하나 이상의 환형 챔버(47)는 벽(54, 55)에 의해 반경방향으로 제한되고, 이 벽은 노즐판(23)의 축선방향의 수직 연장선에 대해 각도를 형성하며, 이로써 반경방향 성분을 갖는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 10 항에 있어서, 상기 노즐판(23)의 중심을 향한 환형 챔버(47)의 내벽(54)과 외벽(55)은 서로 상이한 경사방향으로 연장하는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 10 항에 있어서, 상기 노즐판(23)의 중심을 향한 환형 챔버(47)의 내벽(54)과 외벽(55)은 동일한 경사방향이지만 상이한 각도로 연장하는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 11 항에 있어서, 상기 내벽(54)은 평탄하게 연장하며, 이로써 외벽(55)보다 더 큰 반경방향 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 13 항에 있어서, 상기 환형 챔버(47)의 평탄한 내벽(54)은 적어도 부분적으로 필터(42)의 하류에 직접 배치됨으로써, 필터(42)를 통해 흐르는 유체는 내벽(54)과 충돌하여 전환되는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 14 항에 있어서, 상기 환형 챔버(47)의 평탄한 내벽(54)은 적어도 부분적으로 평탄한 수평 충돌면(54')으로 형성되는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 13 항에 있어서, 상기 환형 챔버(47)의 가파른 외벽(55)은 필터(42)의 하류에 직접 배치되지 않으나, 반경방향으로 엇갈리도록 배치되는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 10 항에 있어서, 상기 환형 챔버(47)의 벽들(54, 55)은 유동방향으로 환형 간극(35)의 크기 정도까지 확대되며, 이 환형 간극은 환형 챔버(47)의 하류쪽 출구인 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 17 항에 있어서, 상기 환형 간극(35)의 측면은 환형 챔버(47)의 벽들(54, 55)로부터 출발하여 수직하게 연장하는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 1 항에 있어서, 상기 노즐판(23)은 환형 간극(35)에 의해 외부 영역(50)과 내부 영역(51)으로 분할되며, 외부 영역(50)의 하류측 경계면(52)은 적어도 환형 간극(35)의 영역에서 내부 영역(51)의 하류측 경계면(52')에 대해 축방향으로 엇갈려 위치하는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 19 항에 있어서, 상기 양 경계면(52, 52') 사이의 축방향 거리는 환형 간극(35)의 수직 측면의 높이 h'에 상응하는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 19 항에 있어서, 상기 양 경계면(52, 52') 사이의 축방향 거리는 추가의 축방향 엇갈림 e에 기초하여 환형 간극(35)의 수직 측면의 높이 h'보다 큰 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 4 항에 있어서, 상기 노즐판(23)은 상호 독립된 두 개의 환형 간극(35)을 가지고, 이 환형 간극은 각 필터(42)의 복수의 필터 영역(42', 42")에 접속되는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 연속된 환형 간극(35)은 원형인 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 연속된 환형 간극(35)은 원형에서 벗어난 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 연속된 환형 간극(35)은 일정한 환형 간극 폭 b를 갖는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 연속된 환형 간극(35)은 환형 간극 폭 b보다 작은 축방향 환형 간극 높이 h를 갖는 것을 특징으로 하는 노즐판.
제 23 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환형 간극(35)의 환형 간극 폭 b는 25㎛ 내지 50㎛인 것을 특징으로 하는 노즐판.
노즐판, 특히 제 1 항에 따른 노즐판을 제조하는 제조 방법에 있어서,

노즐판(23)의 상측 부분(44)과 하측 부분(45)은 MIGA 기술인 마이크로 구조화, 전기 도금 성형, 몰딩 및 LIGA 기술인 리소그래픽, 전기 도금 성형, 몰딩의 조합을 통하여 제조되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 하측 부분(45)의 반복 제조에 사용되는 엠보싱 다이(61)를 제조하기 위한 원형(60)을 마이크로 구조화에 의해 제조하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제 29 항에 있어서, 상기 원형(60)의 제조는 다이아몬드 선반 절삭으로 실시하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제 29 항에 있어서, 상기 원형(60)의 제조는 엑시머 레이저에 의한 제거를 통하여 실시되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 필터(42)를 포함하여 노즐판(23)의 상측 부분(44)을 제조하는 데 사용되는 엠보싱 공구(69)를 LIGA 기술에 의해 형성하고, 이어서 엠보싱 공구(69)를 얇은 판(68) 내에 각인하며, 이로써 엠보싱 공구(69)의 구조를 음(negative)으로 하여 판(68) 내에 존재시키고, 이어서 엠보싱 공구(69)를 이형시킴으로써, 판(68)으로부터 새로 형성된 전기 도금 마스크(72)를 형성하고, 이어서전기 도금 마스크(72)에 적어도 부분적인 스타트 금속 피복을 실시하며, 그 후 적어도 부분적으로 금속 피복된 전기 도금 마스크(72)를 전기 도금하여 층(76)을 성장시키며, 이어서 전기 도금 마스크(72)를 새로 형성된 층(76)으로부터 분리함으로써, 이 층(76)을 필터 시트(79)로서 제공하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제 29 항 또는 제 32 항에 있어서, 상기 필터 시트(79)를 조절하고, 엠보싱 다이(61)에 장착시키며, 이때 엠보싱 다이(61)와 필터 시트(79)의 내부에 중공실(81)을 형성하고, 이어서 필터 시트(79)와 엠보싱 다이(61)를 공구(80) 내에 배치하며, 이어서 필터 시트(79)와 엠보싱 다이(61)의 중공실(81)을 배기하고, 이어서 중공실(81)을 사출성형에 의해 채우며, 이어서 공구(80)를 제거하고, 이어서 엠보싱 다이(61)를 필터 시트(79)와 사출성형에 의해 형성한 네가티브 부분(87)으로부터 제거하며, 이때 중공실(81) 내에 형성된 네가티브 부분(87)은 노즐판(23)의 환형 챔버(47)와 환형 간극(35)의 외형을 한정하고, 이어서 네가티브 부분(87)의 둘레에 전기 도금으로 층(90)을 덧붙이며, 노즐판(23)의 하측 부분(45)을 이루는 층(90)을 연마하고, 최종적으로 네가티브 부분(87)을 노즐판(23)으로부터 제거하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제 32 항에 있어서, 상기 전기 도금은 NiCo에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제 33 항에 있어서, 상기 원형(60), 판(68), 전기 도금 마스크(72) 및 네가티브 부분(87)의 재료로서는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)가 사용되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제 35 항에 있어서, 상기 PMMA를 용해시키기 위해 초산 에틸 에스테르를 투입하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.